김용찬 고려대 교수 ‘댐 활용한 수열에너지 국내외 선진화 방안’ 발표
“대규모 물 저장고로서 안정적 열원 공급, 기존 인프라 활용 비용 절감”
▲김용찬 고려대학교 기계공학부 교수가 18일 충청북도·충주시 주최, 충북에너지산학융합 주관으로 열린 '수열에너지 활용을 통한 탄소중립실현 심포지엄'에 참석, '댐을 활용한 수열에너지 국내 및 해외 선진화 방안' 주제로 발표하고 있다. 사진=송기우 기자
“댐을 활용한 수열에너지는 정부의 온실가스 감축 목표 달성에 핵심적 수단이 될 수 있습니다. 데이터센터, 스마트팜 등 냉난방 수요가 큰 건물에서 댐 활용 수열에너지가 주요한 역할을 할 수 있을 것입니다"
김용찬 고려대학교 기계공학부 교수는 지난 18일 충청북도·충주시 주최, 충북에너지산학융합 주관으로 열린 '수열에너지 활용을 통한 탄소중립실현 심포지엄'에 참석, '댐을 활용한 수열에너지 국내 및 해외 선진화 방안' 주제 발표에서 이같이 발표했다.
수열에너지는 화석연료를 사용할 때보다 최대 50% 비용을 절감하는 효과가 있는 것으로 알려졌다. 또한 4차 산업혁명시대의 핵심인 빅데이터 활용을 위한 데이터센터 운영에도 댐을 활용한 수열에너지가 활용될 전망이다.
김 교수는 “지구온난화 대응의 일환으로 산업, 건물, 농축수산 부문에서 온실가스 감축이 요구됨에 따라 데이터센터, 스마트팜 등 냉난방 수요가 큰 건물에서 댐 활용 수열에너지가 주요한 역할을 할 수 있을 것"이라고 주장했다.
김 교수에 따르면 스마트팜의 경우 기후 변화로 인한 농업 환경 변화와 농촌 인구 감소로, 수요가 폭발적으로 증가하고 있다. IoT(사물인터넷), AI, 빅데이터, 자동화시스템 등을 활용해 생산성도 크게 향상되고 있다. 스마트팜은 적정 온습도 유지를 위한 시스템유 지에 많은 에너지가 소비된다.
데이터센터 또한 2023년 대비 2027년 85% 이상의 데이터센터가 증설될 것으로 예상된다. AI/빅데이터 기술의 확산으로 데이터센터 수요는 점차 증가할 것으로 전망되고 있다. 전자장비 열관리를 위해 HVAC 설비에서 많은 전력이 소비되기 때문이다.
▲댐 활용 수열에너지
김 교수는 “수열에너지는 대형 냉난방시스템에 가장 적합한 신재생에너지 열원"이라며 “데이터센터, 스마트팜 등 대형 수요처가 증가할 것으로 예상된다"고 말했다.
또 “특히 댐은 큰 규모의 물 저장고로서 안정적인 열원 공급이 가능하다"며 “기존 인프라를 활용해 초기 투자비용도 절감할 수 있는 만큼 수열에너지 활용을 통해 댐의 다목적 사용을 촉진해야 한다"고 강조했다.
우리나라는 1960년대 이후 경제 개발에 따른 급속한 발전에 따라 다목적 댐 건설을 건설, 현재 세계에서 일곱 번째로 댐이 많으며 밀집도도 가장 높은 국가가 됐다. 수리·관개시설의 개선과 산업 기반시설의 에너지원을 마련하며 국민의 생명과 재산을 지켜주던 댐은 국가 경제 성장의 원동력으로 인식돼왔다. 하지만 최근에는 규제 등 제한에 묶여 개발에 한계가 있었으며 지역주민들은 급속히 고령화 되는 등 문제점도 대두되기 시작했다.
다만 전문가들은 댐 활용 수열에너지는 기존 방식 대비 온실가스 배출 감소 측면에서 더 친환경적이며 운전비용 감소를 통한 생애주기 비용도 절감할 수 있다고 분석한다. 아울러 기계실 설치가 가능해 유지보수도 용이하며 백연광 소음 감소 가능도 추가돼 도시환경 개선 효과도 있다.
김 교수는 “댐 호소수의 경우 온도 조건이 다른 표층수 대비 우수하고, 심층수의 경우 프리쿨링 열원으로도 연중 항시 사용 가능해 냉난방 에너지클러스터의 최적 입지"라며 “댐 활용 수열에너지는 정부의 온실가스 감축 목표 달성에 핵심적 역할이 기대된다"고 덧붙였다.
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